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Ein Ventilator mit vorwärtsgekrümmten Schaufeln ist an den vielen kurzen, flachen Schaufeln am Umfang des Laufrads zu erkennen; die Schaufelspitzen sind in Drehrichtung gebogen. Diese Bauweise ermöglicht es, mit einem kleinen Laufrad bei niedriger Drehzahl viel Luft zu fördern, und findet sich häufig in Geräten mit wenig Platz wie Fan-Coils, Klimakabinen oder Heiz- und Lüftungsgeräten. Diese Seite konzentriert sich nur auf den Motor, der diesen Laufradtyp antreibt; die übrigen Ventilatorarten finden Sie gesammelt auf der Seite Motoren für Ventilatoren und Absauganlagen.
Wie sich das Vielschaufel-Laufrad auf den Motor auswirkt
Bei diesem Laufrad verlässt die Luft die Schaufelspitze mit hoher Tangentialgeschwindigkeit. Dadurch ist für den gleichen Volumenstrom nur eine geringe Umfangsgeschwindigkeit nötig, und der Ventilator läuft meist leise und langsam. Für den Motor ist ein anderer Punkt entscheidend: Die Wellenleistung des vorwärtsgekrümmten Laufrads steigt nahezu stetig mit der durchströmenden Luftmenge. Sinkt der Kanalwiderstand, fördert der Ventilator mehr Luft und belastet den Motor stärker.
In der Praxis bedeutet das Szenarien wie diese: eine Kabine mit vergessener offener Servicetür, ein frisch eingesetzter sauberer Filter, ein unvollständig montierter kurzer Kanal oder vollständig geöffnete Klappen. In jedem dieser Fälle kann sich der Strom dem Typenschildwert nähern oder ihn überschreiten, und der Motorschutz löst aus. Was wie ein Defekt aussieht, ist meist eine Veränderung der Anlage und nicht des Motors.
Motorleistung nach dem niedrigsten Anlagenwiderstand festlegen
Beim rückwärtsgekrümmten Laufrad kann der Motor nach dem Scheitelpunkt der Kennlinie gewählt werden und ist damit auf der sicheren Seite; beim vorwärtsgekrümmten Laufrad gibt es keine solche natürliche Grenze. Die Leistung muss daher für den Zustand mit dem geringsten Anlagenwiderstand gewählt werden: Filter sauber, alle Auslässe offen, Wärmetauscher trocken. Dieser Betriebspunkt wird auf der Kennlinie des Ventilatorherstellers abgelesen und die Motorreserve entsprechend bemessen.
Eine einfache Messung bei der Inbetriebnahme hilft sehr. Der Ventilator wird im freiesten Zustand betrieben, die Ströme der drei Phasen werden mit einer Strommesszange gemessen und mit dem Strom auf dem Typenschild verglichen. Das Motorschutzrelais wird auf den Typenschildstrom eingestellt; ist die Last zu hoch, werden Riemenscheibenübersetzung oder Ventilatordrehzahl verringert oder eine höhere Leistung in Betracht gezogen. Mehr zu Strom und Schutzeinstellung finden Sie im Beitrag Stromtabelle für Elektromotoren.
Anordnungen mit Riemen und Direktkupplung
Große vorwärtsgekrümmte Ventilatoren werden meist als doppelseitig saugende Spiralgehäuse gebaut und über einen Riemen von einem Motor angetrieben, der in der Kabine auf einem eigenen Spannschlitten sitzt. Der Vorteil des Riementriebs: Die Ventilatordrehzahl lässt sich durch Tausch der Riemenscheibe anpassen; jede Drehzahlerhöhung vergrößert die Motorlast jedoch überproportional. Da sich die Ventilatorleistung etwa mit der dritten Potenz der Drehzahl ändert, kann schon eine kleine Vergrößerung des Scheibendurchmessers den Motorschutz auslösen. Nach einem Scheibenwechsel muss der Strom unbedingt neu gemessen werden.
Bei kleinen Geräten sitzt die Nabe des Laufrads dagegen auf der Motorwelle, und die Ventilatordrehzahl entspricht der Motordrehzahl; 4-polige (Klasse 1500 U/min) oder 6-polige Motoren (Klasse 1000 U/min) passen zum geringen Umfangsgeschwindigkeitsbedarf des vorwärtsgekrümmten Laufrads. Wellendurchmesser, Laufradnabe und Flanschmaß werden bei der Bestellung gemeinsam bestätigt. Zu den Bauformen lohnt sich ein Blick auf die Antwort zur Frage In welchen Bauformen ist der Motor lieferbar?.
Anlauf, Klappe und Drehzahlregelung
Das vorwärtsgekrümmte Laufrad besteht aus dünnem Blech und ist daher leicht; die Trägheit, die den Motor beim Anlauf belastet, ist also gering. Wichtiger ist, wie weit der Luftweg beim Anlauf geöffnet ist. Bei nahezu null Volumenstrom ist auch die Leistungsaufnahme dieses Laufrads gering; das Anfahren mit geschlossener Saug- oder Druckklappe erleichtert dem Motor das Hochlaufen.
Ist eine Drehzahlregelung nötig, liefert ein Frequenzumrichter ein gleichmäßigeres Ergebnis als die Drosselung per Klappe. Die Drehstrommotoren von HEM können über einen Umrichter gespeist werden. Da die Ventilatorlast mit sinkender Drehzahl abnimmt, reicht der Eigenlüfter meist aus; in den seltenen Fällen, in denen bei sehr niedriger Frequenz ein hohes Drehmoment erwartet wird, kommt ein separat gespeister Fremdlüfter, bei langer Leitung zwischen Umrichter und Motor ein Ausgangsfilter in Frage. Beim vorwärtsgekrümmten Ventilator hat der Umrichter einen zusätzlichen Nutzen: Durch eine obere Frequenzgrenze lässt sich eine Überlastung des Motors von vornherein verhindern. Einzelheiten auf der Seite Umrichtertaugliche Elektromotoren.
Beispielmodelle von HEM für vorwärtsgekrümmte Ventilatoren
| Anwendung | Antriebsanordnung | Worauf zu achten ist | Beispielmodell HEM |
|---|---|---|---|
| Kleines Heiz- und Lüftungsgerät | Direktkupplung | Wellen- und Flanschmaß | 0,25 kW, 1340 U/min, 71M1-4 Aluminium |
| Direkt gekuppelter Ventilator mit niedriger Drehzahl | Laufrad auf der Motorwelle | Laufraddrehzahl, Laufruhe | 1,1 kW, 945 U/min, 90L-6 Aluminium |
| Doppelseitig saugender Kabinenventilator | Riementrieb | Scheibenübersetzung, Strom bei offener Tür | 2,2 kW, 1450 U/min, 100L1-4 Aluminium |
| Große Kabine, variabler Volumenstrom | Riemen + Umrichter | Obere Frequenzgrenze, Filterzustand | 5,5 kW, 1460 U/min, 132S-4 Aluminium |
| Lüftungsgerät mit hohem Volumenstrom | Riementrieb | Leistungsreserve im freien Betrieb | 7,5 kW, 1460 U/min, 132M-4 Grauguss |
Die Modelle in der Tabelle sind Beispiele; die endgültige Auswahl erfolgt unter gemeinsamer Betrachtung von Ventilatorkennlinie, erforderlicher Drehzahl, Antriebsanordnung und Betriebsbedingungen.
Betrieb in der Kabine, Verschmutzung und Wartung
Der Motor eines vorwärtsgekrümmten Ventilators sitzt meist im Luftstrom, also in der Kabine selbst. Das ist für die Kühlung von Vorteil; allerdings gelangen auch feuchte Luft vom Register und feiner Staub, der den Filter passiert, an das Motorgehäuse. Die flachen, dicht stehenden Schaufeln halten Schmutz leicht fest; ein verschmutztes Laufrad fördert weniger Luft und verliert seine Wuchtung. Ein unwuchtiges Laufrad belastet beim Riementrieb das Motorlager zusätzlich.
Im Wartungsplan stehen die Reinigung des Laufrads, die Riemenspannung und die Scheibenflucht im Vordergrund. Die Gehäuseschutzart ist IP55, die Isolationsklasse F; eine Stillstandsheizung, die die Wicklung trocken hält, und ein PTC/PT100-Fühler zur Überwachung der Wicklungstemperatur können mitbestellt werden. Wird das Kabineninnere mit Druckwasser gereinigt, ist IP55 dafür nicht ausgelegt; Schutzmaßnahmen des Geräteherstellers oder der Bedarf an einem Sondermotor sollten in der Bestellphase besprochen werden. Für kleine Geräte am 230-V-Netz kommt auch die Baureihe Einphasen-Elektromotor in Betracht.
Was Sie für die Anfrage eines Ventilatormotors benötigen
Für eine schnelle Zuordnung senden Sie uns bitte: die Maschine oder das Gerät, in dem der Ventilator sitzt, die Motorleistung (kW), die Ventilator- oder Motordrehzahl (U/min), die Netzspannung, die Bauform (Fuß, Flansch, Spannschlitten), ob Riementrieb oder Direktantrieb vorliegt, und die Stückzahl. Haben Sie den alten Motor zur Hand, ist ein Foto des Typenschilds ein ausreichender Anfang.
Alle Leistungs- und Drehzahloptionen mit aktuellen Preisen sind im Elektromotoren-Shop aufgeführt. Für Ihre Anfrage per WhatsApp oder Telefon nutzen Sie die Nummern auf der Seite Kontakt.
Häufig gestellte Fragen
Warum löst der Ventilatormotor nach einem Filterwechsel aus?
Ein sauberer Filter senkt den Anlagenwiderstand, und der vorwärtsgekrümmte Ventilator fördert mehr Luft. Da bei diesem Laufradtyp die Leistung mit dem Volumenstrom steigt, nimmt der Motorstrom zu. Motorleistung oder Ventilatordrehzahl sollten für den Zustand mit sauberem Filter und offenen Auslässen erneut geprüft werden.
Schadet ein Probelauf bei offener Kabinentür dem Motor?
Bei offener Tür ist der Luftweg frei, und der Motor kann über seinen Auslegungspunkt hinaus belastet werden. Auch bei kurzen Tests sollte der Strom überwacht und der Ventilator möglichst bei geschlossener Tür oder gedrosselter Klappe betrieben werden.
Ist es richtig, den Volumenstrom durch eine größere Riemenscheibe zu erhöhen?
Der Volumenstrom steigt, die Motorlast wächst jedoch etwa mit der dritten Potenz der Drehzahl. Vor dem Scheibenwechsel sollte gemessen werden, wie viel Reserve der Motor hat; gegebenenfalls ist auf einen stärkeren Motor umzusteigen.
Wonach richtet sich die Polzahl beim vorwärtsgekrümmten Ventilator?
Bei Direktkupplung ist die vom Ventilatorhersteller geforderte Laufraddrehzahl entscheidend; für Laufräder mit geringer Umfangsgeschwindigkeit werden Motoren der Klasse 1000 U/min, für höhere Drehzahlen der Klasse 1500 U/min eingesetzt. Beim Riementrieb ist über die Scheibenübersetzung beides möglich.
